Arrière-plan scientifique

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Les choses qui poussent
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Les graines, leur germination, la croissance et le développement des plantules constituent les
principaux sujets étudiés dans ce module. Il est néanmoins utile de se familiariser avec le
cycle de vie complet d’une plante à fleurs typique. Une connaissance des processus de
pollinisation et de fécondation, ainsi que de tout ce qui concerne la croissance et le
développement des plantes permet de mieux comprendre les fruits, les graines, ou les schémas
généraux de la croissance. Il devient plus aisé de répondre aux élèves, de les aider à poser des
questions pertinentes et à faire des observations satisfaisantes.
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Le cycle de vie d’une plante à fleurs typique : le haricot
1. Le pollen produit par les anthères d'une autre plante
atterrit sur le pistil
2. Le grain de pollen émet un tube microscopique qui
apporte la cellule mâle (gamète) à la cellule femelle
(oeuf), ce qui aboutit à la fécondation.
3. Les pétales et les organes annexes de la fleur sèchent
et l'ovaire grossit. Il se développe en un fruit mature
qui contient des graines résultat de la croissance des
ovules.
5. La plante devient mature avec des fleurs.
4. La graîne mure est plantée et germe
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Pas plus que dans n’importe quel autre phénomène cyclique, il n’y a de début véritable dans le
cycle de vie d’un plant de haricot. Pour les besoins de l’explication, nous commencerons par
la fleur, la structure reproductrice de la plante. La fleur du haricot possède à la fois une partie
femelle (productrice d’ovules) et une partie mâle (productrice de spermatozoïdes). D’autres
plantes, comme le maïs, ont leurs fleurs mâles et femelles disposées séparément sur des
parties différentes de la même plante. D’autres espèces encore, comme le ginkgo, ont des
fleurs mâles sur une plante et des fleurs femelles sur une autre. L’anthère (partie renflée de
l’étamine) produit des grains de pollen contenant des spermatozoïdes. L’ovaire, localisé au
bas du pistil, contient les ovules. ( Note didactique: Paradoxalement en français, les mots
étamine et anthère sont du genre féminin, alors qu’ils désignent des organes mâles ; les mots
pistil et ovule sont masculins, alors qu’ils désignent des organes femelles.)
Au cours de l’évolution, des stratégies sophistiquées se sont mises en place pour favoriser la
rencontre des cellules reproductrices mâles et femelles des plantes à fleurs: le pollen, dans
certaines espèces, est transporté par le vent, dans d’autres espèces par des insectes et
exceptionnellement par d’autres animaux ou par l’eau. Une fois que le pollen de l’anthère
mâle a atteint le sommet du pistil femelle (le stigmate), les spermatozoïdes qu’il contient
doivent arriver dans l’ovule. Chaque grain de pollen fabrique un tube microscopique qui perce
puis traverse le pistil et transporte les spermatozoïdes. Comme la plupart des fleurs contient
beaucoup d’ovules dans leurs ovaires, le nombre de tubes polliniques qui croissent
simultanément à travers le pistil atteint souvent la centaine.
Une fois que les cellules reproductrices se sont rencontrées lors de la fécondation, beaucoup
de changements interviennent dans la fleur. Les pétales, qui ne sont plus nécessaires pour
attirer les insectes transportant le pollen, fanent. Les ovaires grandissent et se développent en
un fruit. L’œuf issu de la fécondation se développe en un embryon de plante identifiable à
l’intérieur d’un haricot. Les réserves sont stockées dans une paire de feuilles modifiées, les
cotylédons, qui servent de nourriture pour la croissance de la future jeune plante, et font partie
de l’embryon. L’ovule est désormais une graine à l’intérieur de ce qui était l’ovaire et qui est
maintenant le fruit de la plante (la gousse). A l’intérieur de la gousse, on trouve les grains de
haricot, qui sont les graines de la plante constituées de l’embryon de la plante muni de deux
cotylédons gorgés de réserves et emballés dans des téguments.
Lorsque les graines mûres sont plantées et disposent d’une température adéquate et de
suffisamment d’humidité, elles germent et de nouvelles plantes vont croître. Finalement, de
nouvelles fleurs vont se développer et le cycle entier recommencera.
Photosynthèse et réserve de nourriture par la plante
Une différence fondamentale entre plantes vertes et vie animale est l’aptitude qu’ont les
plantes à fabriquer leur propre nourriture par le processus de photosynthèse.
Brièvement, la photosynthèse consiste en une série de réactions chimiques complexes. Les
plantes vertes combinent l’eau puisée du sol et le dioxyde de carbone de l’air, en utilisant
l’énergie du soleil. Cette réaction produit de l’oxygène, qui se dégage dans l’air, et de la
nourriture (souvent sous forme de glucides, tels que sucres et amidon), qui est stockée à
différents endroits de la plante.
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L’énergie solaire est capturée par la chlorophylle, la substance qui rend les plantes
vertes. La plante va utiliser une partie de la nourriture qu’elle a fabriquée pour vivre et
grossir. Elle va également en stocker une partie dans différents endroits pour l’utiliser plus
tard. Lorsque nous mangeons certaines parties de la plante, nous mangeons ce que la plante a
fabriqué par photosynthèse et ensuite stocké dans ses racines, tiges, feuilles, fruits ou graines.
Par exemple, des feuilles souterraines sont l’organe de stockage de l’oignon alors que la
racine est celui de la carotte.
Tous les êtres vivants ont besoin d’un système pour permettre la circulation la
nourriture et de l’eau dans leurs corps. Les êtres humains et d’autres animaux disposent
d’artères et de veines pour la circulation du sang. Les plantes ont leur propre réseau de tubes
pour faire circuler la sève des feuilles jusqu’au reste ; elles possèdent également des racines
pour puiser l’eau et les sels minéraux du sol. Une plante bien sûr n’a pas de cœur. Une des
forces qui permet à l’eau de monter dans la plante à partir des petits tubes est appelée succion.
Les forces de capillarité qui permettent le mouvement de l’eau à travers les fibres de serviettes
en papier ou celui de l’huile à travers dans une lampe à huile sont plus grandes que la gravité
ne sont impliquées que de façon minoritaire. C’est la transpiration qui est le moteur essentiel
de la montée de l’eau dans la plante.
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Le tropisme : la capacité à pousser dans une direction donnée
On nomme tropismes des mouvements de croissance orientés par les facteurs de
l’environnement (lumière, gravité…). La croissance de la plante orientée par la lumière est
appelée phototropisme; vis à vis du sol, on parle de géotropisme. Depuis longtemps, on a
observé que les tiges poussent vers le haut (géotropisme négatif) et se courbent en direction de
la lumière (phototropisme positif), alors que les racines grandissent vers le bas (géotropisme
positif). Il en résulte que les plantes sont capables de capter la lumière, l’eau et les sels
minéraux dont elles ont besoin. Les mécanismes de ces tropismes sont en revanche mal
compris.
Les scientifiques savent que des substances appelées hormones de plantes végétales sont à
l’origine de ces tropismes, mais ils ne comprennent pas comment celles-ci interviennent. La
même hormone peut parfois avoir deux effets différents, selon la partie de la plante où elle se
trouve. Quand vos élèves conçoivent leurs expériences pour étudier les facteurs agissant sur la
croissance, il faut ne pas perdre de vue le fait que des scientifiques essayent encore d’en
connaître plus sur la croissance des plantes. Les expériences de vos élèves doivent permettre à
la classe d’aboutir à quelques réponses, mais chaque expérience suscitera sans doute encore
davantage de questions. Les élèves doivent réaliser qu’il est souhaitable de se poser plus de
questions après une expérience qu’avant. En fait c’est cela la science !
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Conseils de jardinage
Les pages suivantes proviennent, avec autorisation, du livre Grow Lab : A Complete Guide to
Gardening in the Classroom de l’Association Nationale du Jardinage. Pour plus
d’informations, consulter la section Ressources du professeur.
Les secrets de la germination
Les graines ont des exigences particulières pour germer et croître avec succès. Les deux
principales contraintes concernent la chaleur et l’humidité.
L’humidité
Conservez une humidité suffisante dans votre jardin d’intérieur. Recouvrez les récipients avec
un plastique transparent dès que les graines commencent à germer. La chaleur et l’humidité
sont maintenues, et cela permet aux élèves de suivre l’évolution de la croissance. Par ailleurs,
ne laissez pas ce qui recouvre le récipient toucher le support de culture. Si le mélange qui
constitue le support de culture donne l’impression de s’assécher, arrosez délicatement en
utilisant une pomme d’arrosoir pour éviter de disperser les graines.
Vérifiez quotidiennement les récipients. Enlevez le plastique qui recouvre le récipient dès que
les plantules grandissent et placez-les à la lumière. Commencez à arroser les plantules comme
cela est décrit dans la section Eau.
La chaleur
La température de la salle de classe ne doit pas être trop élevée au départ, sinon les graines
pourrissent (16 à 22°C pour la plupart des graines.) Ensuite, un rebord de fenêtre exposé à la
lumière convient à la croissance de la plupart des plantes d’intérieur.
Si vous avez une classe dans laquelle les températures descendent au dessous de 10°C pour
des périodes prolongées comme les week-ends ou pendant les vacances, utilisez un chauffage
d’appoint.
Le tableau ci-après dresse la liste les températures de germination pour quelques plantes
potagères. Ce tableau aidera vos élèves.
ATTENTION : ne jamais placer les récipients directement au dessus de lampes fluorescentes, de
radiateurs, ou d’autres dispositifs chauffant ou électriques.
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Températures de germination pour quelques graines de plantes potagères (en °C)
Minimum
15
5
5
15
0
15
10
haricots
bettes
carottes
concombres
laitue
piments
tomates
Gamme optimum
20-27
17-22
15-20
20-25
7-17
20-22
20-22
Maximum
35
35
35
40
30
35
35
La lumière
La plupart de vos graines germeront avec ou sans lumière. Les élèves devront cependant
observer attentivement les récipients pour pouvoir placer les plantules à la lumière dès
qu’elles sortiront de terre.
Mes graines n’ont pas germé, pourquoi ?
Plusieurs explications sont possibles :
Les graines sont trop vieilles ou mal stockées.
Le sol s’est asséché.
Les graines ont été plantées trop profondément.
La température est trop basse ou trop haute.
Le sol est trop pauvre pour la germination ; mauvais contact avec les
graines.
Sol trop humide, mal égoutté, des moisissures se développent
Ne vous découragez pas si vous n’obtenez pas une bonne germination. Recommencez avec
des récipients propres, avec un support pas trop tassé et replantez les graines, après les avoir
désinfectées dans une solution d’eau de Javel diluée 10 fois au moins et bien les avoir rincées.
N’abandonnez pas. Vous réussirez probablement mieux en procédant à d’autres essais.
Souvenez-vous également que certaines graines germent rapidement alors que d’autres
prennent plus de temps.
Essais de germination
Pour voir s’il est utile de replanter de vieilles graines, procédez à des essais de germination
avec votre classe. Pour chaque type de graine à tester, disposez dix graines sur une serviette
de papier humide. Pliez cette serviette comme un accordéon, humidifiez-la et placez-la dans
un sac en plastique.
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Après une semaine ou dix jours, déroulez chaque serviette et faites compter par les élèves le
nombre de graines qui ont germé. Ensuite, calculez un pourcentage de germination. Si moins
de la moitié ont germé, utilisez de nouvelles graines ou semez plus de graines, pour
compenser le faible taux de germination.
La lumière des rebords de fenêtres
La quantité de lumière que les plantes peuvent recevoir sur les rebords de fenêtres dépend de
leur exposition, du nombre de jours nuageux… Un autre facteur important est la durée du
jour. Pendant la majeure partie de l’année scolaire, même la fenêtre la mieux exposée risque
de ne pas procurer aux cultures une lumière suffisante.
Il est très difficile d’obtenir dans la classe le cycle complet des plantes. Compte tenu des
contraintes de luminosité de la plupart des rebords de fenêtre, il est donc préférable de se
cantonner à des végétaux de dimensions modestes. Voici des exemples de plantes
recommandées pour la culture sur les rebords de fenêtres:
carotte
moutarde
radis
oignon
laitue
tomates
Sur un rebord, la lumière ne vient que d’une seule direction, donc il vous faudra tourner les
plantes après quelques jours dès qu’elles commenceront à s’orienter vers la lumière. Votre
classe pourra étudier ce mouvement en direction de la lumière appelé phototropisme. Mettez
en place quelques expériences à l’intérieur et étudiez comment ces principes s’appliquent à
l’extérieur.
Bien qu’un certain nombre de paramètres détermine la quantité de lumière disponible aux
plantes de rebord de fenêtre, décrivons les conditions de luminosité pour différentes
orientations :
Fenêtres exposées côté est : Elles reçoivent deux à quatre heures de soleil le matin.
Réservez ces emplacements pour les radis, les laitues et d’autres végétaux à feuilles ou
racines, ainsi que pour les plantes d’intérieur ne nécessitant qu’une quantité minimale
de lumière.
Fenêtres exposées côté sud : Elles reçoivent beaucoup de lumière de soleil pendant la
plupart de la journée et constituent un bon choix pour la croissance. Les plantes
peuvent néanmoins avoir trop chaud, s’assécher.
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Fenêtres exposées côté ouest : Elles ne reçoivent qu’une lumière réfléchie. La plupart
des végétaux ne grandiront pas très bien avec cette exposition.
Chaleur
La gamme de température permettant une germination optimale des graines varie en fonction
de l’espèce à laquelle appartient la plante. En général, la température de l’air nécessaire à la
croissance des plantes est légèrement inférieure à celle nécessaire à la germination des
graines.
La gamme 15-25°C est appropriée pour la plupart des plantes d’intérieur. Dans des
conditions idéales, les températures de nuit pour la plupart des plantes devraient être
inférieures de 5 à 10°C à celles du jour. Ces gammes de températures devront se retrouver
dans votre classe. Le plastique ou l’aluminium que vous utiliserez pour recouvrir et maintenir
l’humidité dans votre jardin d’intérieur vous permettront de maintenir des températures
supérieures à la température ambiante.
Dans des conditions extrêmement froides, comme pendant une période où le chauffage serait
éteint, vous pouvez utiliser un câble chauffant pour maintenir la chaleur dans le jardin de
votre salle de classe. Si vous utilisez un câble, ne le faites que pour la germination ou pour
maintenir une température raisonnable dans le jardin. Trop de chaleur peut provoquer
l’assèchement de la plante. Rappelez-vous, si vous utilisez un câble chauffant, de toujours
maintenir le sol humide.
Les plantations par temps chaud et froid
Dans les jardins d’extérieur, il existe une distinction entre les plantes de temps chaud et celles
de temps froid. Comme leur nom l’indique, les plantes de saison froide sont celles qui ont la
meilleure croissance, ou ne se développeront qu’avec des températures fraîches de l’ordre de
5 à 15°C. Les plantes de saison chaude ont besoin de températures supérieures (au dessus de
20°C) pour une meilleure croissance. Comme les températures de la classe ont tendance à être
chaudes, certaines plantes de saison froide, comme les épinards ou les pois, auront du mal à
croître à l’intérieur. Les autres, comme les laitues, grandiront bien à l’intérieur mais peuvent
devenir amères avec des températures trop chaudes. Si vous avez des conditions de
températures extrêmes dans votre classe, choisissez bien les plantes. Aidez-vous de la liste cidessous :
Froide
pois
laitue
aubergine
radis
carotte
gueule
loup
de
Chaude
tomate
piment
basilic
concombre haricot
souci
zinnia
cacahuète
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Eau
Les plantes ont besoin d’eau pour transporter les nutriments du sol dans les racines et à travers
la plante jusqu’aux endroits où ils peuvent être utilisés. Les plantes utilisent l’eau comme
matière première dans la photosynthèse. L’eau permet aux plantes de se dresser verticalement,
les disposant ainsi mieux à la lumière pour la photosynthèse.
Une quantité insuffisante d’eau peut engendrer une diminution du transport des nutriments et
de la photosynthèse, ce qui conduit à la mort de la plante.
Trop d’eau empêchera les échanges d’air autour des racines, ce qui va les étouffer et conduire
au pourrissement des racines. Les racines qui doivent chercher un peu l’eau seront plus fortes
que celles qui en ont trop.
Un sur-arrosage peut provoquer autant de problèmes qu’un sous-arrosage.
Arrosage de votre jardin
Il est préférable d’arroser seulement lorsque les plantes en ont besoin plutôt qu’à partir d’un
programme d’arrosage. Des grandes plantes avec beaucoup de feuilles utilisent l’eau plus
rapidement que de petites plantes. Des récipients poreux, comme des pots en argile, perdront
l’eau beaucoup plus rapidement que des pots en plastique. Le sol s’asséchera plus vite lorsque
les températures de la classe seront hautes.
Pour vérifier si vos plantes ont besoin d’eau, enfoncez votre doigt d’environ 3 cm dans la
terre du pot. Si la terre adhère au doigt ou si vous sentez l’humidité, il n’est pas nécessaire de
rajouter de l’eau.
Lorsque vous arrosez, donnez à chaque plante suffisamment d’eau pour humidifier le sol
complètement. Arrosez jusqu'à ce que le niveau d’eau déborde du bas du pot.
Lorsque vous arrosez les jeunes plantules, utilisez une pomme d’arrosoir ou une pissette
d’eau pour éviter de les disperser.
ATTENTION : L’eau et l’électricité ne font pas bon ménage. Surélevez les lampes lors de
l’arrosage afin qu’il ait lieu en dessous et non au dessus des prises et des lampes. En cas de
projection d’eau sur les lampes, éteignez ou débranchez immédiatement puis séchez
complètement avant de remettre le contact.
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Causes environnementales à l'origine de la mauvaise santé des plantes
Causes possibles
Lumière insuffisante
(nuit à la photosynthèse
et à la floraison)
Température élevée
(surtout la nuit, inhibe
la croissance et la
floraison)
Température basse
Sur-arrosage ou drainage
faible
(mauvaise
aération du sol; mort des
racines et non absorption
des nutriments)
Manque d'eau
Trop d'engrais
(racines endommagées,
toxicité pour la plante)
Manque d'engrais
Sol lourd ou compact
(réduction
de
la
croissance des racines)
Humidité faible
(dangereux surtout
en hiver)
Lumière fluorescente
Défaut de pollinisation
Feuillage
Croissance
Fleurs
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Reproduire des plantes à la maison
Reproduire des plantes à partir d’une de leur parties est une méthode facile pour
augmenter rapidement votre collection et pour enseigner la reproduction végétative. La
plupart des plantes domestiques vont facilement produire des racines sur un rebord de fenêtre.
Ces nouvelles plantes peuvent être rempotées et apportées à la maison par les enfants, laissées
pour décorer la salle de classe, ou vendues dans une vente spéciale. Voici une liste des plantes
les plus communes pouvant être utilisées ainsi.
Morceaux de tige
Impatience
Coleus
Chrysanthème
Géranium
Houx
Morceaux de feuille
Bégonia
Violette africaine
Plantules
Aloès
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Violette africaine
Lierre suédois
Sumac
Méthode pour bouturer des racines
1. Bien arroser la veille du bouturage. Ceci empêchera la déshydratation après le prélèvement.
2. Vous pouvez disposer plusieurs boutures dans un même pot pour économiser de l’espace et
du mélange support de la production des racines. Ce mélange est composé à moitié de perlite
et de vermiculite. Il doit être humide sans être trempé, sinon les prélèvements vont pourrir.
3. Remplissez le pot avec du mélange et faites de petits trous (2 à 3 cm de profondeur) avec
votre pouce ou avec un crayon. Les trous doivent être espacés d’au moins 6 à 7 cm..
4. Prélevez ensuite comme indiqué ci dessous. Faites attention de les tenir par la feuille et non la
tige (si les feuilles sont endommagées, la plante peut en produire de nouvelles, mais pas si la
tige est cassée.)
Prélèvement de tiges : Prenez des morceaux des tiges les plus jeunes et
grandissant les plus vite, en coupant avec un sécateur juste derrière la 3e ou 4e
paire de feuilles. Enlevez les feuilles les plus basses (c’est la zone où vont se
différencier les racines)., en laissant bien deux ou trois paires de feuilles
saines.
Prélèvement de feuilles : Coupez une feuille avec sa tige (pétiole) ; dans le cas de
plantes telles que celles de la figure B, un morceau de feuille de 5cm peut être
suffisant.
Plantules : Certaines plantes comme l’aloès différencient des petites plantules à la
fin de feuilles ou à leur base. Coupez ces plantules et traitez les comme
précédemment
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5.
Placez les prélèvements dans les trous et refermez les. Certains préconisent l’usage d’une
hormone végétale commercialisée. Celle-ci accélère le processus, mais ne lui est pas
indispensable.
6. Enveloppez chacun des pots dans un sac plastique, que vous fermerez pour retenir l’humidité,
évitez que le plastique touche les feuilles.
7. Placez le pot sous des lumières, dans un endroit chaud. Si vous ne disposez pas de lumière
une zone lumineuse conviendra, mais évitez la lumière solaire directe, si vous ne voulez pas
cuire vos prélèvements.
8. Vérifiez régulièrement le pot pour vous assurer qu’il y a suffisamment d’eau (le sac doit avoir
un peu de condensation, mais pas trop.) Si le sol apparaît trop humide, percez de petits trous
dans le sac plastique.
9. Pour savoir quand les plantes ont fait des racines, tirez doucement sur les pousses. Testez
après deux semaines, puis régulièrement ensuite. Quand vous sentirez une résistance, vos
pourrez transplanter. Soulevez les pousses avec précaution et déposez les dans un autre pot.
REMARQUE :De nombreuses personnes font produire des racines directement dans l’eau. Bien
que certaines plantes produisent de belles racines avec cette méthode, les racines produites ainsi
possèdent généralement moins de poils absorbants, sont plus fragiles et moins bonnes pour la
transplantation.
Tubercules
Un tubercule est un type de tige souterraine qui a un rôle d’organe de stockage. Les
tubercules ne contiennent pas de fleurs et feuilles embryonnaires (ce qui est le cas des bulbes).
Mais les tubercules peuvent être utilisés pour produire des nouvelles plantes. L’exemple le plus
ordinaire de tubercule est la pomme de terre. La surface de la pomme de terre a des « yeux » qui
sont susceptibles de bourgeonner. De nouveaux plants de pomme de terre peuvent ainsi être
générés. Expliquez à la classe que c’est exactement ainsi que les fermiers produisent leurs
pommes de terre.
La plupart des pommes de terre sont traitées chimiquement pour empêcher la pousse, il est
donc nécessaire d’en planter plusieurs, ou d’en acheter des spéciales.
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Comment cultiver un plant de pomme de terre ?
Les pommes de terre doivent germer dans un mélange de croissance (cf. production de
racines) ou dans l’eau. Dans chaque cas, coupez la pomme de terre de façon à ce qu’il reste au
moins 1 œil (c’est-à-dire un bourgeon) sur chaque morceau.
1. Dans un mélange d’empotement : placer chaque morceau dans un pot de 15 cm afin que
son sommet se trouve à 2 cm de la surface. Déposez ensuite le pot au jardin ou sur le
rebord de la fenêtre. Bien qu’il ne soit pas possible à la plante d’arriver à maturité dans
de tels pots, les élèves pourront observer leur développement précoce. Si c’était
possible, on observerait que les nouveaux tubercules se développent autour des anciens
et y sont reliés par une courte tige.
2. Dans l’eau : suspendez un morceau avec des yeux dans l’eau avec des cure-dents. L’œil
doit être au dessus de la surface de l’eau. La classe peut mener des expériences visant à
comparer la croissance d’une pomme de terre dans l’eau ou dans un mélange
d’empotement.
REMARQUE : Ceci peut aussi être réalisé avec des patates douces. On pourra alors les
laisser complètes. L’extrémité sans bourgeons violets doit être immergée, jusqu’à 1/3 de la
pomme de terre. Les patates douces produisent de belles vignes. Pour en faire pousser une
dans l’eau, laissez la entière dans l’eau.
Un mini-potager
Cultiver des plantes à partir de graines non mangées est un classique. Bien que ces plantes ne
produisent pas de fruits matures, elles pourront faire de belles plantes d’appartement. Les plantes
tempérées requièrent une longue période de froid avant de pousser, il est donc préférable
d’utiliser des plantes tropicales. Les jardiniers amateurs pourront essayer les deux.
Les graines des fruits suivants pourront produire de jolies plantes : avocat, orange, citron, citron
vert, mandarine.
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Cultiver un avocatier
Une graine d’avocat peut être mise à germer dans de l’eau ou dans un mélange de rempotage.
Vos élèves peuvent concevoir des expériences pour comparer les deux méthodes.
1.
Dans l’eau : Suspendez le noyau, extrémité pointue vers le haut, les deux tiers dans un
verre d’eau, avec des cure dents comme supports. La germination prend environ 30
jours. Dès que la plante a quelques feuilles, transplantez la dans un pot avec du
mélange.
2. Dans un mélange de rempotage : Remplissez un pot de 10 cm à moitié avec du mélange
humide. Mettre la graine, pointe vers le haut, et remplissez jusqu’aux ¾. Placez à la
lumière et arrosez fréquemment.
Cultiver un citronnier
1. Humidifier les pépins pendant 24 h après les avoir enlevés du fruit.
2. Remplissez un pot de 10-15 cm et plantez les pépins à 2 cm de profondeur.
3. Gardez les graines humides pendant la germination. Elles doivent germer en un mois et
pousseront bien sous lumières fluorescentes ou sur un rebord de fenêtre.
4. Prélevez les tiges du haut quand les plantes atteignent 40 cm de haut, pour permettre un
aspect broussailleux.
Cultiver une plante tempérée
1. Mettez au frais des pépins de pomme ou de poire en les plantant dans du sable humide à
1,5 cm de profondeur.
2. Mettez ces pots au réfrigérateur pendant trois mois.
3. Procédez ensuite comme pour le citronnier.
Arbres et arbustes
Ramasser dans la nature des graines d’arbre ou de d’arbuste peut être une activité
intéressante. Ramassez les juste avant ou juste après qu’elles tombent de l’arbre (fin de l’été,
automne). Si elles ne peuvent pas être utilisées dans les 48 heures, les stocker dans un sac
plastique au réfrigérateur, et les utiliser dès que possible. Si le fruit a une chair, enlevez la et
lavez le avant de continuer.
Pour augmenter vos chances de succès, il vous faut connaître le phénomène de la
dormance. De nombreuses graines d’arbres et arbustes sont dispersées à l’automne. Si elles
germaient à ce moment là, la plante devrait survivre à des conditions défavorables pendant
l’hiver. De nombreuses plantes ont alors développé des mécanismes de contrôle empêchant la
208
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germination jusqu’aux conditions favorables.
Un des mécanismes les plus communs de dormance est causé par une coque dure entourant
la graine et empêchant la prise d’eau par la graine. Un autre mécanisme pour les plantes des
climats tempérés est d’inhiber le développement de l’embryon jusqu’à ce qu’il ait été soumis aux
températures froides de l’hiver. Vous pouvez, avec vos élèves créer un jardin d’intérieur et lever
la dormance des graines collectées à l’extérieur.
Comment lever la dormance des graines ?
1.Placez les graines dans du sable humide. Placer le mélange dans un sac plastique. Si les
graines ont une coque dure, en briser une petite partie ou passer les graines au papier de verre.
2.Laisser les graines au chaud pendant trois jours, pour qu’elles puissent s’imbiber d’eau.
3.Placer ensuite le sac au réfrigérateur pendant 8 semaines.
4.Enlevez les graines et les planter.
La liste suivante comporte des graines faciles à faire germer à l’intérieur, si vous suivez les
étapes appropriées. Il existe dans la nature de grandes variations entre les différents arbres et
leurs conditions de germination. N’attendez donc pas de résultats identiques, et essayez un grand
nombre d’espèces, et même d’autre non mentionnées ci-dessous.
Magnolia, pin, chêne ,érable, olivier russe…
Le forçage de branches
On peut couper des branches de différents arbustes printaniers et les forcer à fleurir dans la
classe. La saison est un facteur important. Coupez, de la façon décrite ci-dessous, six semaines
avant la floraison.
Coupez une section de 30 à 40 cm de branche avec de nombreux bourgeons floraux (ils
sont plus gros que les bourgeons de feuille). Faites une coupure d’une longueur de 10 cm en bas
de la branche et placez dans de l’eau tiède pendant une journée. Placez ensuite la branche dans de
l’eau fraîche et laissez là avec une lumière indirecte. Changez l’eau et coupez 2 cm de tige
chaque semaine. Vaporisez de l’eau plusieurs fois par semaine pour mimer les pluies printanières
et maintenir les bourgeons entiers. Vous devriez avoir des fleurs en 3 à 6 semaines. Mettez la
branche au soleil quand les bourgeons ont éclos, pour une bonne couleur.
On peut le faire avec :
♦ du saule (coupée fin janvier) ;
♦ du forsythia, de l’azalée ou du cornouiller (en février) ;
♦
de la fleur de pommier (en mars).
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Terrariums
Un terrarium est un jardin ou un paysage miniature cultivé dans un contenant approprié en
verre ou en plastique. C’est un excellent outil pour faire comprendre aux élèves ce qu’est le cycle
de l’eau.
Comme c’est un environnement clos, l’eau initialement présente s’évapore, se condense,
s’évapore... et le cycle recommence. Quelques enseignants font faire par les élèves des terrariums
individuels, tandis que d’autres préfèrent un projet commun à la classe.
Comment construire un terrarium
1.Trouvez un récipient approprié : des jarres en verre, des aquariums, des boîtes en
plastique conviennent. De nombreux enseignants font des terrariums à partir de grandes
bouteilles en plastique coupées, laissant un récipient de 20 cm de haut.
2. Nettoyez le récipient correctement et remplissez le fond avec 1 à 2 cm de sable, ou de
gravier pour améliorer le drainage. Ensuite, remplissez au tiers avec de la terre ou du terreau. Le
sol doit être assez humide pour former des agrégats de terre quand on en presse une poignée. Si
vous réussissez à en dénicher, ajoutez quelques granules de charbon de bois spécial vendu en
magasins de jardinage (n’utilisez pas de charbon de bois pour barbecue sans vous être assuré
qu’il ne contient pas d’additif). Le charbon aidera à filtrer les impuretés et à garder le sol en bon
état dans ce système clos.
3. Faites de petits trous dans la terre avec vos doigts pour y insérer des plantes, parmi
lesquelles vous pouvez choisir :
des pousses de lierre ou de bégonia, des asperges, des mousses, de petites plantes à fleurs,
des pousses d’arbre, de l’écorce, des fougères, des glands, des dionées (attrape-mouches), des
graines de mimosa (disponibles dans la plupart des catalogues, elles germent rapidement et
ressemblent à des arbres miniatures), etc.
Soyez créatifs et faites vous même des essais avec différentes graines, plantes, et des objets variés
(cailloux, écorce, etc.) afin de reconstituer un petit paysage. Si une plante ne s’accommode pas,
enlevez la et replantez autre chose.
4. Arrosez les plantes et couvrez le récipient avec du plastique ou du verre.
5. Placez le terrarium dans votre jardin d’intérieur, ou dans un endroit suffisamment
éclairé de la classe, mais évitez un endroit directement éclairé par le soleil car les plantes se
dessècheraient.
Vous saurez si le terrarium contient assez d’eau si les côtés et le couvercle sont embués quand ils
sont en pleine lumière. Si les faces latérales sont toujours très humides, c’est qu’il y a trop d’eau,
et vous devrez alors percer de petits trous dans le couvercle, ou l’enlever pour quelques heures
afin de permettre à l’eau de s’évaporer. Si vous parvenez à l’équilibre idéal, vous n’aurez pas
besoin d’arroser à nouveau. Vérifiez néanmoins régulièrement l’humidité.
6. Si vous utilisez un milieu sans terre, vous devrez fertiliser. Si vous utilisez au contraire
un sol riche de forêt, ou du terreau, vous n’aurez pas besoin de le faire.
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Arrière-plan scientifique
Quelques conseils en cas de problème
Si les graines ne poussent pas
Déterrez une graine. Si elle a pourri, vous avez probablement trop arrosé. Jetez les graines et
laissez le sol s’assécher, ou recommencez avec un sol sec.
Déterrez à nouveau une graine. Si elle n’a pas changé, elle a probablement été insuffisamment
arrosée. Replantez la, et arrosez généreusement. Assurez-vous que les graines ne sont pas trop
chauffées.
Attendez davantage. La plupart des graines se développent en moins de neuf jours, mais certaines
mettent plus de temps que d’autres. Les graines ont besoin de plus de temps si elles ne sont pas
assez chauffées ou arrosées.
Vérifiez que vos graines n’ont pas été plantées trop profondément. Vérifiez également que vos
élèves n’ont pas trop tassé le sol. Si vous craignez que cela puisse être le cas, déterrez et
replantez.
Assurez-vous d’avoir planté suffisamment de graines. On considère généralement que 9 graines
sur 10 vont se développer, mais prenez un peu de marge.
Plantes et insectes nuisibles
Des insectes peuvent parfois se développer si les plantes sont trop arrosées. Assurez-vous donc
qu’il n’y a pas d’eau stagnante, dans les plateaux de germination, ou dans les sous-pots, et
réduisez la quantité d’eau.
Pucerons ou punaises peuvent se déplacer de plante en plante si vous ne faites pas attention. Il est
donc important d’isoler immédiatement la plante infectée. Lavez la entièrement mais doucement
avec un savon. Si cela ne suffit pas, il est sans doute préférable de la jeter plutôt que de risquer de
contaminer les autres.
Champignons
Des problèmes tels qu’une décoloration, des points floconneux dans la terre ou sur la plante, ou
un racornissement des feuilles sont souvent dus à la présence de champignons. Augmentez la
quantité de lumière et de chaleur que reçoivent les plantes, et diminuez celle d’eau.
Les plantes ne mourront pas forcément, mais séparez les des autres pour éviter toute
contamination.
Protection des plantes
Conseillez aux élèves de manipuler délicatement les plantes. Placez les en un endroit que les
élèves ne risquent pas de bousculer.
Faites en sorte que les élèves ne prennent pas tous en même temps leurs plantes. Ne les placez
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Arrière-plan scientifique
pas près de courants d’air qui pourraient les renverser.
Assèchement
De nombreuses salles de classes, et plus particulièrement en hiver, n’offrent pas un
environnement sain aux plantes. Or, les pousses sont particulièrement sensibles à l’assèchement
qui pourrait survenir pendant le week-end. Vous pouvez placer un sac plastique transparent
autour du pot, il maintiendra l’humidité à l’intérieur, mais laissez entrer suffisamment de lumière
et d’air.
Autres problèmes
Une trop grande faiblesse de la tige est souvent due à une trop grande humidité, à l’addition de
trop de terreau après la germination de la graine, ou à un ensoleillement insuffisant. Demandez
aux élèves d’utiliser moins d’eau, soutenez la plante avec des tuteurs, et maniez la avec
précautions.
Les plantes dont la tige a été brisée peuvent être sauvées si vous renforcez la tige avec des
attelles. Utilisez du scotch, ou des cordelettes, pour attacher un stylo ou un bâton de glace à la
section endommagée de la plante.
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Arrière-plan scientifique
Glossaire
Rappel : La compréhension de ces termes scientifiques par les élèves s’effectuera
progressivement au cours du module. Nous vous conseillons de laisser les élèves expérimenter et
utiliser leurs propres termes pour décrire ces notions avant de leur introduire ces termes.
Conclusion
Contrôle
Cotylédon
Croissance
Cycle
Développement
Échelle
Embryon
Expérience
Facteur
Feuille
Fleur
Fruit
Germer
Germination
Graine
Graphique
Manteau de la graine
Plantule
Poils absorbants
Racine
Opinion, jugement final relatant un raisonnement inspiré par le
résultat d’une expérience ou d’une recherche.
Un modèle ou un niveau auquel l’objet de l’expérience est comparé
afin de vérifier ou de réfuter les résultats.
La première feuille (ou paire de feuilles) que produit l’embryon
d’une plante.
Le fait d'augmenter de masse.
La répétition périodique d’une séquence de phénomènes ou
d’événements.
Une progression de la croissance caractérisée par l’apparition de
nouvelles structures ou l’altération de structures existantes.
Une série de marques le long d’un graphique ou d’une ligne, utilisée
pour mesurer des intervalles de croissance ou de changement.
Le tout premier stade d’une plante ou le stade où la plante ne s’est
pas encore développée.
Un test utilisé pour découvrir quelque chose d’inconnu.
Une condition ou une circonstance qui produit un résultat.
La partie de la plante qui est plate, généralement verte, et qui grandit
latéralement à partir de la tige ou de la branche de la plante ; cette
partie est impliquée dans la photosynthèse et la transpiration.
La partie d’une plante qui produit la graine ; elle comprend les
organes reproducteurs (le pistil et les étamines), et est souvent
entourée par des pétales.
L’ovaire mature de la plante à fleurs incluant ses contenus (graines
notamment) et enveloppes : un pois cassé , une pomme ou un melon.
Commencer à pousser.
L’action de pousser; le développement d’un embryon dans une
plantule.
Cette partie de la plante à fleurs contient un embryon et une
provision de nourriture avec une couche protectrice.
Un diagramme qui représente des changements, ou des relations.
La couche externe qui entoure la graine. On parle aussi de tégument.
Une plante immature.
Comme des cheveux, ce sont des excroissances tubulaires qui
partent des racines et apportent l’eau et les minéraux du sol.
La partie de la plante qui absorbe l’eau et les nutriments du sol et les
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Arrière-plan scientifique
Radicule
racine)
Tige
transporte vers la tige. Une racine grandit généralement sous la terre,
ancre la plante, et emmagasine la nourriture pour la plante.
(première La partie de la racine d’un embryon ou d’une plantule ; une racine
pas encore développée.
L’organe de la plante qui conduit l’eau et les minéraux des racines
vers les feuilles. La principale partie de la plante au-dessus du sol,
qui a des nœuds et porte les feuilles, elle supporte la plante,
transporte et emmagasine la nourriture. Elle est aussi appelée tige
herbacée ou tronc.
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